Тепловой насос — устройство, переносящее тепловую энергию теплоотдатчика к теплоприемнику. Теплоотдатчик имеет низкую температуру, теплоприемник имеет высокую температуру.
В работе тепловой насос использует внешнюю энергию — электрическую, химическую или механическую. Рабочее тело теплового насоса — жидкость, имеющая низкую температуру кипения (аммиак, фреон).
Тепловой насос имеет большой коэффициент преобразования энергии, так как его теплоприемник принимает тепло еще и от теплоотдатчика, кроме тепла совершаемой работы. Такое преобразование эффективнее по сравнению с прямым превращением механической, химической или электрической энергии в тепло. Но тепловой насос не обладает способностью вырабатывать теплоту и электрическую энергию совместно, что не очень удовлетворяет условиям энергетики.
Это снижает возможности применения тепловых насосов. Но при определенных обстоятельствах он эффективен (например, если объект, потребляющий энергию, расположен далеко от ТЭЦ, или в жарком климате для попеременного отопления в холодное время и охлаждения в теплое время года). Применяется в горных районах, где много ГЭС и дешева электрическая энергия.